CN204330870U - 一种开关量信号检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关量信号检测电路，所述电路包括依次连接的参考电压设定模块和比较判断模块；可兼容检测NPN型和PNP型的开关量信号。应用本实用新型的开关量信号检测电路检测开关量信号，无论待测开关量信号为低电平还是高电平，检测电路均能检测到待测开关量信号并且输出相同的电平，且可以灵活配置判断高低电平的阀值，具有灵活高效的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于信号检测技术领域，更具体地，涉及一种开关量信号检测电路。
背景技术
目前市面上用于检测开关量信号的电路，按开关量输入电平的不同分为NPN型和PNP型：NPN型指低电平有效，PNP型指高电平有效；用户根据待测开关量信号的电平值来选择相应类型的检测电路，不能同时兼容检测NPN型与PNP型电平信号。因此，自带某种类型信号检测电路的控制***，则无法实现与任何类型设备之间的无障碍通讯。例如，自带NPN型信号检测电路的数控***，则无法与输出开关量信号为高电平的机床通讯，给用户在数控机床使用中造成诸多不便。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种开关量信号检测电路，解决现有技术的开关量检测电路不能兼容检测NPN型和PNP型的开关量的问题。
为实现本实用新型目的，本实用新型提供了开关量信号检测电路，所述电路包括依次连接的参考电压设定模块和比较判断模块；
所述参考电压设定模块用于设定PNP型开关量信号与NPN型开关量信号的判决门限，输出第一参考电压和第二参考电压；
所述比较判断模块接收待测开关量信号，输出第一电平信号或第二电平信号；输出第一电平信号表示检测电路接收到了开关量信号，输出第二电平信号表示检测电路未检测到开关量信号。
优选的，述参考电压设定模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述比较判断模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电压比较器和第二电压比较器；
第一电阻一端连接电源，另一端连接第二电阻一端和第一电压比较器同相端，第二电阻另一端连接第三电阻一端与第二电压比较器反相端，第三电阻另一端接地；第四电阻一端连接电源电压，另一端连接第五电阻的一端和第六电阻的一端，第五电阻的另一端接地，第六电阻另一端连接第一电压比较器的反相端与第二电压比较器的同相端；第七电阻一端连接上拉电平，另一端连接第一电压比较器的输出端和第二电压比较器的输出端。
优选的，所述检测电路的电压比较器采用集电极输出型的电压比较器芯片。
优选的，所述第一参考电压和第二参考电压可调，通过改变第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值进行参考电压调节。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)由于实用新型检测电路的参考电压设定模块可调，可根据待测信号的电平范围来设定参考电压，因此用户可以根据需求配置参考电压，兼容检测多种电平值的开关量信号，使得本实用新型的应用范围更广更灵活；
(2)由于本实用新型检测电路的比较判断模块可兼容检测NPN型和PNP型开关量信号，因此将本实用新型应用于数控***中，当数控***与机床之间的通讯时，则可摆脱开关量信号电平的限制，只要有开关量信号存在，无论其类型是PNP型还是NPN型，均可以检测出来；
(3)由于本实用新型可以兼容检测NPN型和PNP型开关量信号，应用于数控***中，在数控***与机床之间的通讯中，则可摆脱开关量信号电平的限制。
附图说明
图1是本实用新型开关量信号检测电路的***结构示意图；
图2是本实用新型实施例的开关量信号检测电路的原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示是本实用新型开关量信号检测电路的结构示意图，所述电路包括依次连接的参考电压设定模块和比较判断模块；所述参考电压设定模块用于设定PNP型开关量信号与NPN型开关量信号的判决门限，输出第一参考电压和第二参考电压；所述比较判断模块接收待测开关量信号，输出第一电平信号或第二电平信号；输出第一电平信号表示检测电路接收到了开关量信号，输出第二电平信号表示检测电路未收到开关量信号。
如图2所示是本实用新型实施例的开关量信号检测电路原理图，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，电压比较器U1A、电压比较器U1B；电阻R1一端连接电源Vcc，另一端连接电阻R2和电压比较器U1A同相端；电阻R2另一端连接电阻R3和电压比较器U1B反相端，电阻R3另一端连接GND；电阻R4一端连接电源Vcc，另一端连接电阻R5和电阻R6，电阻R5的另一端连接GND，电阻R6另一端连接电压比较器U1A反相端、电压比较器U1B同相端；电阻R7一端连接上拉电平VL，另一端连接电压比较器U1A的输出端和电压比较器U1B的输出端；待测开关量信号从INPUT端口输入，检测结果信号从OUTPUT端口输出。
本实施例中，电压比较器采用集电极输出型的电压比较器芯片。
在本实施列中，设定的电源电压Vcc为24V，上拉电平VL为3.3V；当输入端口INPUT悬空，无信号输入时，输出端口OUTPUT电平为高电平，逻辑值为“1”；当输入端口INPUT有低电平信号输入时，电压VIN的值为0V,此时输出端口OUTPUT电平为低电平，逻辑值为“0”；当输入端口INPUT有电压为24V的高电平信号输入时，电压VIN的值为24V，此时输出端口OUTPUT电平仍旧为低电平，逻辑值为“0”。本实用新型实施例中开关量检测电路的输入输出逻辑关系如表1所示：
表1 检测电路的输入输出逻辑关系
本实施例中，开关量信号类型判决门限为参考电压V1和V2；待测开关量信号INPUT电压值大于V1时判定为高电平信号；待测开关量信号INPUT电压值小于V2时判定为低电平信号；若待测开关量信号INPUT电压值大于等于V2且小于等于V1，则将待测开关量信号INPUT判定为无效或者开关量信号无输入。
在电路正常工作情况下：
电压比较器U1A同相端电压值为：
V1＝Vcc×(R2+R3)/(R1+R2+R3)
电压比较器U1B反相端电压值为：
V2＝Vcc×R3/(R1+R2+R3)
通过调节R1、R2、R3的阻值，可以调节开关量信号类型判决门限参考电压V1和V2。
在无开关量信号输入，INPUT端口悬空的情况下：
电压比较器U1A的反相端同时也是电压比较器U1B的同相端的电压值为：
VIN＝Vcc×R5/(R4+R5)
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种开关量信号检测电路，其特征在于，所述开关量信号检测电路包括依次连接的参考电压设定模块和比较判断模块；
所述参考电压设定模块用于设定PNP型开关量信号与NPN型开关量信号的判决门限，输出第一参考电压和第二参考电压；
所述比较判断模块接收待测开关量信号，将待测开关量信号与参考电压进行比较，第一电平信号或第二电平信号；第一电平信号表示检测电路接收到了开关量信号，输出第二电平信号表示检测电路未检测到开关量信号。
2.如权利要求1所述的开关量信号检测电路，其特征在于，所述参考电压设定模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述比较判断模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电压比较器和第二电压比较器；
第一电阻一端连接电源，另一端连接第二电阻一端和第一电压比较器同相端，第二电阻另一端连接第三电阻一端与第二电压比较器反相端，第三电阻另一端接地；第四电阻一端连接电源电压，另一端连接第五电阻的一端和第六电阻的一端，第五电阻的另一端接地，第六电阻另一端连接第一电压比较器的反相端与第二电压比较器的同相端；第七电阻一端连接上拉电平，另一端连接第一电压比较器的输出端和第二电压比较器的输出端。
3.如权利要求2所述的开关量信号检测电路，其特征在于，所述电压比较器采用集电极输出型的电压比较器芯片。
4.如权利要求1至3任一项所述的开关量信号检测电路，其特征在于，所述第一参考电压和第二参考电压可调，通过改变第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值调节参考电压。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104502683A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 武汉华中数控股份有限公司 | 一种开关量信号检测方法及检测电路 |
| CN106338942A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-01-18 | 北京龙鼎源科技股份有限公司 | 开关量采集电路 |
| CN112180146A (zh) * | 2020-09-10 | 2021-01-05 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种电压等级自动识别的开关量采样方法及*** |
| CN114705943A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-07-05 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种信号质量检测***、方法和计算机设备 |
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2014
- 2014-12-31 CN CN201420871877.3U patent/CN204330870U/zh active Active
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